题目内容
【题目】如图所示,水平传送带A、B两端相距x=8m,以v0=4m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A端,已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,取重力加速度大小g=10m/s2,求:
(1)煤块到A运动到B的时间;
(2)若煤块速度达到4m/s时,传送带突然以加速度a0=4m/s2做匀减速运动,则煤块减速过程中在传送带上留下的划痕为多少m?
【答案】(1) (2)
【解析】试题分析:物体静止从皮带左端释放,在滑动摩擦力的作用下做匀加速运动,当速度与皮带速度相同时,物体随着皮带一起匀速运动,明确滑块的运动形式; 分别对加速过程求解对应的时间,从而明确总时间;划痕长度即为相对位移大小,从而求出相对位移即可。
(1)根据牛顿第二定律,煤块的加速度为:
煤块运动到速度与传送带速度相等时的时间为:
位移大小为:
此后煤块与传送带以相同的速度匀速运动直至B端,有:x2=x-x1=4m
匀速运动的时间为:
运动的总时间为:t=t1+t2=3s
(2)由于传送带做匀减速运动的加速度a0>a,传送带先于煤块停下,则有:
传送带的位移为:
煤块的位移为:
煤块在传送带上留下的划痕为:
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